Tema: Probando rotor casero

Hoy estuve probando un rotor de eje vertical de 4 palas que construí estos días y la verdad es que me estoy empezando a emocionar con el tema porque el asunto parece que funciona.
YouTube - ‪Rotor de cuatro palas‬‏
Las palas están terminadas en lámina de aluminio de esas que se utilizan para hacer canalones para recoger el agua de lluvia y el perfil es un NACA 25 biconvexo.
Mañana probaré a variar el perfil a diferentes medidas para ver cuál es más eficiente y también probaré con tres palas y con cinco pues tal vez sea más eficiente con un número impar.
Cuando dé con los parámetros más eficientes haré un reportaje completo por si alguien se anima.
Saludos.

Hola, muy buen trabajo. Tiene un acabado muy profesional. Si quieres puedes colgar el proyecto en mi web con fotos y videos.
Tecnofilos CIENCIA TECNOLOGIA
Sabes programar web?. Sino pasame las fotos y los datos y la creo yo.
Naturalmente pondré tu nombre, no quiero apropiarme de tu trabajo, mi web es de divulgación y enseñanza.
Saludos

Iniciado por Novatillo

Hoy estuve probando un rotor de eje vertical de 4 palas que construí estos días y la verdad es que me estoy empezando a emocionar con el tema porque el asunto parece que funciona.

Tiene muy buena pinta. Cómo has diseñado el eje para que sea así de fino y no tenga balanceos ni vibraciones?

Schopen: Cuando acabe de hecer las pruebas y ajustes empezaré con el modelo definitivo con los materiales definitivos. Iré haciendo fotos y videos de cada paso para subirlos a tu web si así lo consideras. Espero tu ayuda para diseñar un estator que genere electricidad a pocas revoluciones.
Estuve viendo tu web y me llamó la atención el anemómetro. Yo practico ciclismo y te comento que hay velocímetros que tiene la función de cadencia de pedaleo, es decir, te muestran en cada momento las pedaladas por minuto. Esto serviría para obtener una lectura directa de las revoluciones por minuto. Pienso que también el velocímetro serviría para acoplar al anemómetro y, calibrando el diámetro del anemómetro, mostrar directamente la velocodad. ¿Qué te parecen mis elucubraciones?

Breitling: Como puedes ver en las fotos los dos soportes de palas estan unidos por un tubo de aluminio de 2,5 cm de diámetro y en el interior va una varilla roscada de 8 mm que sirve para mantener unidos los componentes.
En el modelo definitivo el tubo y la varilla roscada tienen que ser más resistentes para soportar condiciones extremas.
Por cierto, aunque vivo en Ribeira desde hace bastante tiempo, soy de Lugo.

En este enlace hay unas fotografías del rotor en las que se pueden ver los componentes y su ensamblado. http://www.hortelano.caramecheiro.net/renovables/rotor/ats00000.htm

Saludos.

Iniciado por Novatillo

Pienso que también el velocímetro serviría para acoplar al anemómetro y, calibrando el diámetro del anemómetro, mostrar directamente la velocodad. ¿Qué te parecen mis elucubraciones?

Buenas, pero con algunas consideraciones que hay que tener en cuenta:

- El anemómetro no gira nunca a la misma velocidad que el viento, la velocidad lineal de las cazoletas no es la misma que la del viento que las arrastra.

- El computador de bicicleta debe poder regularse para cualquier diámetro de rueda, los hay que sólo admiten a partir de un mínimo y no valen.

- La calibración es mucho mejor hacerla de forma empírica. Esto es: monta el anemómetro en un coche, con un mástil que al menos quede a un metro por encima del techo. Haz varias pasadas con el coche en un día de viento nulo y a velocidad constante. La velocidad la tienes que regular con un buen GPS, no con el velocímetro del coche. Haces las medias de las pasadas y calibras el computador de bicicleta para que de esa velocidad.

En estos enlaces ves proyectos de anemómetros caseros y debate sobre los puntos que te he puesto arriba, espero que sean de ayuda. Hay otro que no encuentro ahora en el que el propio motor del disco duro genera electricidad al moverse el anemómetro, y con un sencillo circuito electrónico se consigue saber también las revoluciones.

Anemometro casero

Calonge-meteoweb.com, el web de la meteorologia i el temps a Calonge

My anemometer

Otro ejemplo, en este es interesante la parte final en la que se explica cómo calibrar el anemómetro. No hace falta un tunel de viento, pero sí hacer esas pasadas con el coche a velocidades constantes y sacar la recta de correlación lineal.

http://www.renare.uchile.cl/Taller_E...Anemometro.pdf

Más:

Tecnófilos CIENCIA TECNOLOGIA

Hoy estuve haciendo cambios en el rotor y experimentando los resultados.
En primer lugar reduje el perfil NACA de las palas del 25% al 20% con lo que conseguí que arranque con poca velocidad del viento y aumente sensiblemente la velocidad de giro.
Seguidamente reduje el diámetro del rotor en 15 cm -de 90 a 75 cm- y la velocidad de giro aumentó considerablemente.
Antes de estas dos reformas alcanzaba con viento fuerte como mucho las 65 rpm. Después de las reformas llegué a contar 104.
Mañana seguiré probando a reducir el perfil NACA al 12% y el diámetro a 70 cm.
http://www.youtube.com/watch?v=wrcgR-Axbac

Breitling:Gracias por la información sobre anemómetros. De momento no me voy a complicar con el tema. Lo que de momento voy hacer es acoplarle al rotor el sensor de cadencia de un ciclocomputador para obtener datos de las r.p.m. con diferentes parámetros del rotor para buscar la configuración más eficiente. Decirte también que este ciclocomputador lo puedo configurar para circunferencias de tan solo 25 mm. Y también puede mostrar la velocidad en m/seg.

Saludos.

Hola, muy buen trabajo. Cuando me envies documentación la cuelgo.
Por cierto si quieres bajas revoluciones necesitas mucho para de giro si deseas potencia.
La potencia mecánica es el producto del par de giro por la velocidad de giro.
Saludos.

Me pasé toda la tarde construyendo unas nuevas palas de 90 cn de largo y 20 cm de ancho con perfil NACA 0020 y las coloqué en el rotor para probar. El resultado fue mejor de lo esperado. Arranca con poco viento y alcanza fácilmente las 70 r.p.m.
Para controlar las revoluciones le acoplé un ciclocomputador con sensor de cadencia.
Aquí dos videos, uno del rotor con las nuevas palas y otro midiendo las r.p.m.
Mañana por la tarde seguiré probando.
Saludos.
YouTube - ‪Rotor con nuevas palas‬‏
YouTube - ‪medir‬‏

Una vez probado el prototipo de rotor que voy a construir llega la hora de planificar el generador de electridad y para ello voy a necesitar la ayuda de los expertos de este foro dado mi desconocimiento sobre el tema.
Quiero generar electricidad para cargar baterías de 12v y ello a bajas revoluciones (a partir de 70-80 rpm) aunque el rotor alcance las 150 rpm con bastante facildad.
El generador que presenta Schopen en el aerogenerador de 1000w me parece una configuración que tal vez sea capaz de ejecutar haciendo los cambios necesarios para bajar la velocidad de corte.
Una duda que tengo es si la forma del imán determina la forma de las bobina o no, es decir, ¿para un imán redondo puedo hacer una bobina rectangular o tiene que ser redonda?

Hola!

Novatillo, la forma del imán sí condiciona la forma de la bobina porque lo ideal es que el hueco de ésta tenga sus dimensiones. La espira de menor longitud será la que rodee estrechamente esas dimensiones, resultando la que para ese imán menos cobre utiliza y por consiguiente tiene menos resistencia con sus pérdidas asociadas.

Por otro lado, yo prefiero utilizar imanes redondos por dos motivos principalmente.

Uno es que a igualdad de área es el polígono que menos perímetro tiene = menor longitud de espira.

Si comparamos dos imanes de igual área y grosor, por lo tanto con la misma capacidad inductiva puedes ver la diferencia notable entre ambos tipos de bobinado.

Poniendo como ejemplo un imán de 40x20mm que viene a tener 8cm² de área, su equivalente en disco tendría cerca de 32mm de diámetro. La diferencia de longitud entre las espiras del primer piso ronda los dos centímetros, aumentando en cada nueva tanda.

Podemos estar hablando de 2,5 metros por bobina en una configuración típica de 100 espiras que sumadas todas las bobinas nos dan una cantidad nada despreciable de metros extra, volumen y resistencia.

El otro motivo es que el mayor ancho de la bobina redonda está en el medio, mientras que en las cuadradas o rectangulares está en toda su longitud. Esto condiciona el radio mínimo del estator de forma negativa para los imanes cuadrados o rectangulares.

Con un mismo diámetro de estator habrá más espacio para las bobinas redondas pudiéndolas hacer más anchas y delgadas a igualdad de espiras, quedando el estator más fino lo que nos permite acercar más los pares de imanes y obtener de ellos mayor densidad de flujo.

Un saludo.

Iniciado por Novatillo

Quiero generar electricidad para cargar baterías de 12v y ello a bajas revoluciones (a partir de 70-80 rpm) aunque el rotor alcance las 150 rpm con bastante facildad.

Ten en cuenta que las revoluciones que has conseguido no van a ser ni mucho menos las que obtengas cuando tengas que arrastrar un generador en vacío. Y generando electricidad mucho menos aun.

Qué diámetro final tiene el rotor, y longitud de pala?

Iniciado por OS CASTROS

Hola!

Novatillo, la forma del imán sí condiciona la forma de la bobina porque lo ideal es que el hueco de ésta tenga sus dimensiones. La espira de menor longitud será la que rodee estrechamente esas dimensiones, resultando la que para ese imán menos cobre utiliza y por consiguiente tiene menos resistencia con sus pérdidas asociadas. [......]

Muy a tener en cuenta tus argumentos. Decididamente imanes y bobinas redondas.
Saludos.

Iniciado por Breitling

Ten en cuenta que las revoluciones que has conseguido no van a ser ni mucho menos las que obtengas cuando tengas que arrastrar un generador en vacío. Y generando electricidad mucho menos aun.

Qué diámetro final tiene el rotor, y longitud de pala?

El rotor de prueba que tengo montado tiene un diámetro de 90 cm y tiene cuatro palas de perfil NACA 0020 de 90 cm de largo por 20 cm de ancho.
Puedo ampliar el diámetro del rotor a 100 cm o 110 sin problema y también puedo aumentar una pala más sin complicaciones. Con ello supongo que conseguiría aumentar el par de giro sensiblemente.
Pero mi intención no es construir un aparato de altas prestaciones sinó un generador que me aporte tres o cuatro amperios para cargar baterías de 12v.
Saludos.

Iniciado por Novatillo

El rotor de prueba que tengo montado tiene un diámetro de 90 cm y tiene cuatro palas de perfil NACA 0020 de 90 cm de largo por 20 cm de ancho.

Ese rotor puede extraer del viento como máximo una potencia de:

(1/2d*v3*A) * 0.59

A 4 m/s de velocidad de viento supondrán 18.7W

A 10 m/s de velocidad de viento serán 840W

Eso si contar pérdidas varias, es para que no te hagas grandes ilusiones, la superficie de captación es muy pequeña.

Una pregunta para los expertos en imanes y espiras:
Si quiero hacer un alternador con dos discos de 16 imanes cada uno
(http://www.supermagnete.es/S-25-05-N) y un estator con 12 bobinas,
¿Qué grosor de hilo debo utilizar?
¿Cuántas espiras cada bobina?
¿Qué diámetro interior deberán tener las bobinas para los imanes de 2,5 cm?
Lo prioritario sería alcanzar el voltaje necesario para cargar baterías de 12v dejando en segundo lugar la intensidad.

Breitling: ¿El rotor de eje vertical (sin tener en cuenta el diámetro ni el perfil de la pala) es más eficiente cuantas más palas tenga o lo es más con tres?

Saludos.

hola,
has pensado en seguir algun plano ja realizado antes y con buenos resultados...(http://www.scoraigwind.com/) hay un modelo pequeño entre los grandes jejejej
los imanes que has puesto son muy pequeños.

aqui lo tienes(http://www.scoraigwind.com/pmgbooklet/itpmg.pdf) aun que no viene el cuerpo ni las medidas de las haspas mejor es conseguir su ultimo libro en castellano 2009 con las medidas metricas donde salen 2 modelos el peque y el grande...

Iniciado por Novatillo

Breitling: ¿El rotor de eje vertical (sin tener en cuenta el diámetro ni el perfil de la pala) es más eficiente cuantas más palas tenga o lo es más con tres?

Por norma general, un rotor con más palas tendrá más torque (no confundir con potencia) y menos revoluciones.